Mikä kelluu Kitisen joella?

Joet ovat järvien lailla hiilidioksidin ja metaanin lähteitä, mutta mitkä tekijät vaikuttavat kasvihuonekaasujen vaihtoon veden ja ilmakehän välillä? Sitä tutkitaan nyt suurella mittauskampanjalla Sodankylässä.

Jos näet Lapissa, Sodankylässä Kitisen joeklla jotain kummallista kellumassa ja ulkopuolisen näköisiä hiippareita sen ympärillä, ei kannata säikähtää. Ne ovat vain tutkijoita, jotka ovat tulleet tekemään mittauksia.

Helsingin yliopiston Ilmakehätieteiden keskus INAR on nimittäin aloittanut Ilmatieteen laitoksen kanssa syyskuun loppuun kestävän laajan jokimittauskampanjan Kitisen joella.

Kampanjan taustalla on tieto siitä, että järvien tavoin joet ovat yleensä kasvihuonekaasujen, etenkin hiilidioksidin ja metaanin, lähteitä. Mekanismeja jokien kaasunvaihdon takana ei kuitenkaan vielä täysin ymmärretä, minkä vuoksi tarkkaa tietoa tämän kasvihuonekaasulähteen globaalista merkityksestä ei ole.

"Kitinen oli luonnollinen valinta mittauspaikaksi, koska pohjoisten ekosysteemien tutkimuksen merkitys on kasvamassa", sanoo kampanjaa johtava akatemiaprofessori Timo Vesala Helsingin yliopistosta.

"Joki on kooltaan riittävän suuri, niin että paikalle saattoi rakentaa mittauslautan. Ja vieressä olevat Sodankylän geofysiikan observatorio ja Ilmatieteen laitoksen yksikkö tarjoavat hyvät puitteet niin mittauksille kuin tutkijoillekin", jatkaa väitöskirjaansa tähän tutkimukseen liittyen valmisteleva Kukka-Maaria Erkkilä niin ikään Helsingin yliopistosta.

Ki­tinen on hyvä mallijoki

Kampanjassa tarkkaillaan kasvihuonekaasujen pitoisuuksia ilmassa ja vedessä, veden virtausta ja turbulenssia sekä veden lämpötilaa eri syvyyksillä.

Kampanjan avulla pyritään ymmärtämään biologisia, fysikaalisia ja meteorologisia tekijöitä, jotka vaikuttavat kaasujen vaihtoon veden ja ilmakehän välillä. Tätä tietoa voidaan hyödyntää globaaleissa hiilenkierto- ja ilmastomalleissa. Kitisen mittaukset tukevat myös eurooppalaisen kasvihuonekaasujen seurantajärjestelmän ICOS:n työn kehittämistä, sillä vesistöt ovat siinä aliedustettuina.

Mittauskampanja on globaalisti harvinainen ja vaatii kotimaisten partnerien lisäksi laajaa kansainvälistä yhteistyötä; mukana on tutkijoita myös Itä-Suomen yliopistosta, Saksasta German Research Centre for Geosciences -tutkimuslaitoksesta Potsdamista ja Koblenz-Landaun yliopistosta, Ruotsista Lundin, Linköpingin ja Uppsalan yliopistoista, Yhdysvalloista Kalifornian yliopistosta Santa Barbarasta, Venäjältä Moskovan yliopistosta sekä Iso-Britanniasta Southamptonin yliopistosta.

Tulokset kampanjasta tulevat kansainväliseen ja kotimaiseen käyttöön loppuvuodesta 2018.

*

Juttu perustuu Helsingin yliopiston tiedotteeseen. Otsikkokuva: Kukka-Maaria Erkkilä.

Ilmakehätutkimuksen keskus INAR perustettu

Suomalaista ilmakehä- ja geotieteiden tutkimusta kerätään yhden tutkimusverkoston alle: uusi Ilmakehätutkimuksen keskus INAR (National Institute for Integrated Atmospheric and Earth System Science) tuo yhteen Helsingin yliopiston, Itä-Suomen yliopiston, Tampereen teknillisen yliopiston ja Ilmatieteen laitoksen kansainvälisen huipputason tutkimusryhmät, jotka ovat pitkäjänteisesti yli 30 vuotta tutkineet ilmastonmuutokseen liittyviä ilmiöitä. 

Tarkoituksena on luoda Suomeen alan kansainvälisesti johtava osaamiskeskittymä.

"Ilmastotutkimus edellyttää monen tieteenalan ja tiedeyhteisön yhteistä ponnistusta. Yksi tutkija tai yksittäinen tutkimusryhmä ei voi ratkaista ilmastonmuutokseen liittyviä kysymyksiä, vaan suurimmat oivallukset syntyvät yhdessä", sanoo akatemiaprofessori Markku Kulmala Helsingin yliopistosta.

Isosta mittausdatasta saa yksityiskohtaista tietoa ilmastonmuutoksen perusteista

Ilmastotutkimuksessa on keskeistä selvittää, miten ilmastonmuutos vaikuttaa luonnon järjestelmään eli maan, merien, ilmakehän ja napa-alueiden välisiin kytkentöihin. Lisäksi on tutkittava ihmisten toiminnan, kuten fossiilisten polttoaineiden käytön sekä metsien hoidon ja muiden maankäytön muutosten vaikutusta ilmastonmuutokseen. Nämä kytkennät on ymmärrettävä, jotta voidaan tehdä luotettavia ilmasto- ja ilmanlaatuennusteita ja varautua muuttuvaan ilmastoon.

INARin tutkimus tuottaa yksityiskohtaista tietoa ekosysteemien ja ilmakehän välisestä vuorovaikutuksesta sekä aineiden ja energian kierrosta näissä järjestelmissä.

"INARin tutkimus syventää ymmärrystä ilmastonmuutoksen biologisista ja fysikaalisista perusteista ja auttaa selvittämään, mitkä asiat voimistavat tai hillitsevät muutoksia", sanoo professori Kari Lehtinen Itä-Suomen yliopistosta. 

"Valtavan mittausaineiston avulla saadaan tietoa esimerkiksi ilmastonmuutoksen vaikutuksesta boreaalisten alueiden metsiin".

Kansainvälisesti korkeatasoinen tutkimusinfrastruktuuri

Ilmakehätutkimuksen keskuksen selkärankana toimii tutkimusinfrastruktuuri INAR RI. Tutkimusinfrastruktuuri kokoaa yhteen joukon hyvin varusteltuja mittausasemia eri puolilla Suomea, kokeellisia ilmakehän ja ekologian laboratorioita sekä erilaisia mallinnusalustoja ja tutkimusaineistoja ja -portaaleja. Mittausasemilla työskentelee ja niiden tuottamaa dataa käyttää satoja fyysikoita, kemistejä, meteorologeja ja biotieteilijöitä eri puolilta maailmaa.

Keskeisiä INAR RI -mittausasemia ovat Global Atmospheric Watch -asema Pallas-Sodankylässä ja neljä SMEAR-asemaa, jotka sijaitsevat Värriössä, Hyytiälässä, Helsingissä ja Kuopiossa. Asemilla mitataan ilmakehän kaasuja ja hiukkasia sekä ainevirtoja ilmakehän ja metsien välillä. Asemilla tuotettu aineisto on kansainvälisesti ainutlaatuisen kattavaa, ja sitä on kerätty yhtäjaksoisesti poikkeuksellisen pitkältä ajalta. Maailman monipuolisin tutkimusaineisto on nostanut suomalaiset tutkijat tieteen huipulle.

INAR RI on osa kansainvälistä tutkimusinfrastruktuuriverkostoa ja osallistuu Euroopan yhteisiä tutkimusinfrastruktuurikysymyksiä käsittelevän strategiafoorumi ESFRI:n toimintaan. INAR RI tekee yhteistyötä Suomessa sijaitsevan kasvihuonekaasujen havaintojärjestelmän (ICOS) päämajan kanssa. Osoituksena INAR RI -verkoston merkittävyydestä Suomen Akatemia on valinnut verkoston tutkimusinfrastruktuurien tiekartalle 2014–2020.

Tietoa päätöksenteon tueksi 

INARin tuottamat aineistot ja metadatat kerätään keskitetysti smart-SMEAR-e-infrastruktuuriin, jonka kautta ne ovat avoimesti tutkimuksen ja opetuksen sekä viranomaisten ja kansalaisten käytössä

Korkealaatuiset ja pitkäaikaiset, avoimesti saatavilla olevat mittaustulokset luovat ainutlaatuisen perustan paitsi ilmastotutkimukselle, myös yhteiskunnan hillintä- ja sopeutumistoimien arvioinnille. INAR tarjoaa poliittisille päättäjille sekä energia- ja ympäristöalan yrityksille luotettavaa uutta tietoa ilmastonmuutoksesta keskittyen erityisesti suomalaiseen ympäristöön ja paikallisiin tarpeisiin.


Artikkeli on Helsingin yliopiston lähettämä tiedote.
Kuva: Flickr / AMF-2 -hanke, Argonne National Laboratory